(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガスを導入する排気ガス導入口が繋げられる基体と、この基体に支持されると共に触媒担体を保持する触媒ケースと、この触媒ケースを囲うと共に前記触媒ケースとの間で前記触媒担体を通過した排気ガスを流す第１筒体と、この第１筒体を囲い前記第１筒体との間で水が流される第２筒体とからなる熱交換器において、
前記基体は、前記排気ガス導入口に接続されると共に前記触媒ケースが取付けられる第１の部材と、この第１の部材の下流側で前記第１の部材に接合される第２の部材とからなると共に、前記排気ガスの通路を兼ねる中空体であり、
前記第２の部材は、
前記第１筒体の前記排気ガス導入口側の端部から前記第２筒体に向かって延びる底と、この底の周縁から第１の部材に向かって立ち上げられる壁部と、からなり、
前記触媒担体で浄化された排気ガスを排出する排気ガス排出口を有していると共に、前記第２筒体の一端を塞いでいることを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
前記底は、前記第１筒体の前記排気ガス導入口側の端部に対して一体的に形成されていることを特徴とする請求項１記載の熱交換器。
【請求項３】
排気ガスを導入する排気ガス導入口が繋げられる基体と、この基体に支持されると共に触媒担体を保持する触媒ケースと、この触媒ケースを囲うと共に前記触媒ケースとの間で前記触媒担体を通過した排気ガスを流す第１筒体と、この第１筒体を囲い前記第１筒体との間で水が流される第２筒体とからなる熱交換器において、
前記基体は、前記排気ガス導入口に接続されると共に前記触媒ケースが取付けられる第１の部材と、この第１の部材の下流側で前記第１の部材に接合される第２の部材とからなると共に、前記排気ガスの通路を兼ねる中空体であり、
前記第２の部材は、前記第２筒体の端部から一体的に形成され、前記第１筒体は、前記第１筒体の前記排気ガス導入口側の端部において、前記第２筒体に向かって延びる鍔部が形成され、この鍔部を前記第２筒体の内周面に接合させて支持されていると共に、
前記触媒担体で浄化された排気ガスを排出する排気ガス排出口を有していることを特徴とする熱交換器。
【請求項４】
前記鍔部は、前記第２筒体に形成された前記水排出口に向かって延ばされることを特徴とする請求項３記載の熱交換器。
【請求項５】
前記第１筒体は、前記触媒担体の中心軸を基準にして、前記水排出口側にずらされ、
前記排気ガス排出口は、前記水排出口に対して、前記触媒担体の中心軸を基準に１８０°離して設けられることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ガスの熱で水を温める熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コージェネレーション装置が各種提案されている（例えば、特許文献１（図１、図３）参照。）。
【０００３】
特許文献の図１にコージェネレーション装置（１０）（括弧付き数字は特許文献１記載の符号を示す。以下同じ。）が示されている。エンジン（１２）で発電機（２７）を作動し、電気エネルギーを得る。エンジン（１２）で発生する排気ガスは熱交換器（１４）へ送られる。熱交換器（１４）送られる排気ガスの熱で水を加熱する。熱効率を高める上で、熱交換器（１４）は重要な機器である。この熱交換器（１４）の詳細を次図で説明する。
【０００４】
特許文献１を次図に基づいて説明する。
図１１に示すように、熱交換器１００は、排気ガス導入管１０１が繋がれる基体１０２と、この基体１０２に支持され排気ガスを浄化する触媒担体１０３と、この触媒担体１０３を囲うと共に外周に向かって螺旋状に突出する突出部１０４が形成された筒体１０５と、この筒体１０５を囲い筒体１０５との間に排気ガスが流される第１のケース１０６と、この第１のケース１０６を囲い複数の排気ガス管１０７，１０７を支持すると共に排気ガス管１０７，１０７の周りに水が流される第２のケース１０８と、この第２のケース１０８にそれぞれ繋がれている排気ガス排出管１１１、水導入管１１２、水排出管１１３とからなる。
【０００５】
排気ガス導入管１０１から導入された排気ガスは、触媒担体１０３で浄化される。浄化された排気ガスは、図面上側に向かって、筒体１０５と第１のケース１０６との間を流される。筒体１０５と第１のケース１０６との間を流れる排気ガスは、螺旋状に形成される突出部１０４にガイドされて螺旋状に流れる。筒体１０５と第１のケース１０６との間を流れ、基体１０２の下面に達した排気ガスは、排気ガス管１０７，１０７を通って図面下側に向かって流れる。排気ガス管１０７，１０７を通過した排気ガスは、排気ガス排出管１１１から排出される。
【０００６】
一方、水導入管１１２から導入された水は、図面上に向かって第２のケース１０８内を流れる。水も排気ガスと同様、第２のケース１０８内を螺旋状に流れる。
第２のケース１０８内を流れる水は、第１のケース１０６及び排気ガス管１０７，１０７を介して、排気ガスによって温められる。温められた水は、水排出管１１３から排出される。
【０００７】
ところで、この熱交換器１００によれば、基体１０２の下面と、筒体１０５の上端と、触媒担体１０３を支持する触媒支持部材１１５とで囲われた断面視略三角形のスペース１１６が存在する。このスペース１１６は、排気ガスや水が流されず、熱交換に寄与しないデッドスペースである。デッドスペースが存在することで、熱交換器１００が大型化する。
【０００８】
コージェネレーション装置の小型化が望まれる中、その構成要素である熱交換器も一層の小型化が求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１１−２１５６２公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、コージェネレーション装置に好適な小型の熱交換器の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に係る発明は、排気ガスを導入する排気ガス導入口が繋げられる基体と、この基体に支持されると共に触媒担体を保持する触媒ケースと、この触媒ケースを囲うと共に前記触媒ケースとの間で前記触媒担体を通過した排気ガスを流す第１筒体と、この第１筒体を囲い前記第１筒体との間で水が流される第２筒体とからなる熱交換器において、前記基体は、前記排気ガス導入口に接続されると共に前記触媒ケースが取付けられる第１の部材と、この第１の部材の下流側で前記第１の部材に接合される第２の部材とからなると共に、前記排気ガスの通路を兼ねる中空体であり、前記第２の部材は、前記第１筒体の前記排気ガス導入口側の端部から前記第２筒体に向かって延びる底と、この底の周縁から第１の部材に向かって立ち上げられる壁部と、からなり、前記触媒担体で浄化された排気ガスを排出する排気ガス排出口を有していると共に、前記第２筒体の一端を塞いでいることを特徴とする。
【００１２】
請求項２に係る発明では、前記底は、前記第１筒体の前記排気ガス導入口側の端部に対して一体的に形成されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項３に係る発明では、排気ガスを導入する排気ガス導入口が繋げられる基体と、この基体に支持されると共に触媒担体を保持する触媒ケースと、この触媒ケースを囲うと共に前記触媒ケースとの間で前記触媒担体を通過した排気ガスを流す第１筒体と、この第１筒体を囲い前記第１筒体との間で水が流される第２筒体とからなる熱交換器において、
前記基体は、前記排気ガス導入口に接続されると共に前記触媒ケースが取付けられる第１の部材と、この第１の部材の下流側で前記第１の部材に接合される第２の部材とからなると共に、前記排気ガスの通路を兼ねる中空体であり、前記第２の部材は、前記第２筒体の端部から一体的に形成され、前記第１筒体は、前記第１筒体の前記排気ガス導入口側の端部において、前記第２筒体に向かって延びる鍔部が形成され、この鍔部を前記第２筒体の内周面に接合させて支持されていると共に、前記触媒担体で浄化された排気ガスを排出する排気ガス排出口を有していることを特徴とする。
請求項４に係る発明では、前記鍔部は、前記第２筒体に形成された前記水排出口に向かって延ばされることを特徴とする。
請求項５に係る発明では、前記第１筒体は、前記触媒担体の中心軸を基準にして、前記水排出口側にずらされ、前記排気ガス排出口は、前記水排出口に対して、前記触媒担体の中心軸を基準に１８０°離して設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明では、基体は、第１の部材と、この第１の部材に接合される第２の部材とからなり、排気ガスの通路を兼ねる中空体である。触媒担体や筒体を支持するための基体を、排気ガスの通路としても用いる。基体の周縁に別途排気ガスの通路を設ける必要がなくなり、熱交換器を小型化することができる。
【００１５】
請求項２に係る発明では、第２の部材は、第１筒体の端部から一体的に形成される。第２の部材と第１筒体とを一体的に形成することで、部品点数を削減することができると共に、組み立て工数を削減することができる。
【００１６】
請求項３に係る発明では、第２の部材は、第２筒体の端部から一体的に形成される。第２の部材と第２筒体とを一体的に形成することで、部品点数を削減することができると共に、組み立て工数を削減することができる。
請求項４に係る発明では、鍔部を水排出口に向かって延ばすことで、水が沸騰した場合であっても、鍔部の下面に気泡が溜まることを防ぐことができる。気泡が溜まることを防ぎ、水を円滑に流すことができる。
請求項５に係る発明では、触媒担体及び第２筒体に対して、第１筒体を水排出口側にずらす。水排出口側にずらすことで、水排出口側の水の流路面積を狭く、水排出口から離れた部位の流路面積を広くする。水導入口から水排出口までの最短距離を通過する流路の面積を狭めることで、最短距離を通過する水の流量を減少させる。一方、水排出口から遠く、水の流れにくい部位の流路面積を広げ、水の流量を増加させる。これにより、第１筒体と第２筒体との間の全周にわたってより均一に水を流すことができる。より均一に水を流すことで、水を円滑に流すことができ、熱交換の効率を高めることができる。
さらに、水の排出口に対して、触媒担体の中心軸を挟んで排気ガス排出口を設けることで、以下の効果を奏する。
第１筒体は、触媒担体の中心軸を基準にして、水排出口側にずらされる。即ち、第１筒体を排気ガス排出口から離れる方向にずらす。ずらすことで、触媒ケースと第１筒体との間に形成される排気ガスの流路面積を、排気ガス排出口側で狭く、排気ガス排出口から離れた部位（図面左側）で広くすることができる。排気ガス排出口までの最短距離を通過する流路の面積を狭めることで、最短距離を通過する排気ガスの流量を減少させる。一方、排気ガス排出口から遠く、排気ガスの流れにくい部位の流路面積を広げ、排気ガスの流量を増加させる。これにより、触媒ケースと第１筒体との間の全周にわたってより均一に排気ガスを流すことができる。より均一に排気ガスを流すことで、排気ガスを円滑に流すことができ、熱交換の効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施例１に係る熱交換器の断面図である。
【図２】本発明に係る熱交換器の斜視図である。
【図３】基体及び第１ケースの分解斜視図である。
【図４】第１筒体の展開図である。
【図５】図１の５−５線断面図である。
【図６】排気ガスが導入されてから触媒担体を通過するまでを説明する図である。
【図７】浄化された排気ガスの流れ及び水の流れを説明する図である。
【図８】実施例２に係る熱交換器の断面図である。
【図９】実施例３に係る熱交換器の断面図である。
【図１０】実施例４に係る排気ガス通路及び水通路の断面図である。
【図１１】従来の技術の基本構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
【実施例１】
【００１９】
先ず、本発明の実施例１を図面に基づいて説明する。
図１に示されるように、熱交換器１０は、排気ガスを浄化する円筒状の触媒担体１１と、この触媒担体１１を囲うと共に保持する触媒ケース１２と、この触媒ケース１２が支持される基体１３と、この基体１３に支持され触媒ケース１２を囲う第１のケース１５と、この第１のケース１５を囲うと共に基体１３に支持される第２のケース１６と、この第２のケース１６の下端部近傍の側面に接合され水を第２のケース１６内に導入する水導入管１７と、この水導入管１７の上方で第２のケース１６に接合され水を排出する水排出管１８と、基体１３の下面に接合され基体１３内を通過した排気ガスを排出する排気ガス排出管２１とからなる。基体１３の上端には、他の部材に締結するためのフランジ２２が接合されている。
【００２０】
基体１３は、触媒ケース１２が下面に接合されている第１の部材２４と、この第１の部材２４に接合される第２の部材２５とからなる。基体１３は、これらの第１の部材２４と第２の部材２５とを重ね合わせることで中空状に形成されている。
【００２１】
第２の部材２５に接合されている第１のケース１５は、触媒ケース１２を囲う円筒形状の第１筒体２７と、この第１筒体２７の下端部に接合され触媒担体１１の下端部を被う第１底部２８とからなる。プレス成形により成形された鋼製の第１筒体２７及び第１底部２８を溶接することで、第１のケース１５を製造することができる。
【００２２】
第２のケース１６は、第１筒体２７を囲う略円筒状の第２筒体３１と、この第２筒体３１の下端に接合され第１底部２８を被う第２底部３２とからなる。
【００２３】
第１の部材２４は、底３４と、この底３４の周縁から第２の部材２５に向かって延びる壁部３５とからなる。底３４に形成されている開口から、排気ガスの導入側（図面上側）に向かって縮径し、断面視テーパ状に形成されるテーパ部３６が形成される。テーパ部３６の先端には、排気ガスを導入すると共にフランジ２２が取り付けられる排気ガス導入口３７が形成される。これらのテーパ部３６及び排気ガス導入口３７が、第１の部材２４に一体的に形成されている。
【００２４】
即ち、排気ガスを導入する排気ガス導入口３７と、この排気ガス導入口３７の下流側から連続的に拡径し、排気ガスを触媒担体１１に向かって円滑に流すテーパ部３６とが、基体１３に一体的に形成されている。一体的に形成することで、熱交換器１０の部品点数を削減することができる。
【００２５】
第２の部材２５は、底４１と、この底４１の周縁から第１の部材２４に向かって立ち上げられる壁部４２と、基体１３内を通過した排気ガスを排出する排気ガス排出口４３とからなる。排気ガス排出口４３に排気ガス排出管２１が接合される。
【００２６】
なお、第１の部材及び第２の部材は、共に底部及び壁部からなる構造の他、底部のみからなる部材に底部及び壁部からなる部材を重ね合わせる構造等も採用することができる。即ち、中空状になるものであれば、任意の形状を採用することができる。また、互いの壁部を外周方向に向かって延ばした上で溶接する等、容易に溶接するために適宜形状を変更することや、互いの壁部同士を突き合せて突き合せ溶接を行うこともできる。
【００２７】
第１筒体２７から触媒ケース１２に向かって突出すると共に、先端が触媒ケース１２に接触することで排気ガスの流路を規制する排気ガス規制部２７ａが形成されている。即ち、排気ガスは、この排気ガス規制部２７ａの形成されている部分を避けるようにして、蛇行して流れる。詳細は後述する。
第１底部２８の略中央に、触媒担体１１に向かって膨出する膨出部２８ａが形成されている。
【００２８】
第２筒体３１は、水導入管１７が接続されると共に下端が第２底部３２で塞がれる一般部３１ａと、この一般部３１ａから拡径し水排出管１８が接合される拡径部３１ｂとからなる。一般部３１ａに水導入管１７が接合される水導入口３１ｃが形成され、拡径部３１ｂに水排出管１８が接合される水排出口３１ｄが形成されている。
【００２９】
触媒担体１１の中心軸４５に対して、第２筒体３１の一般部３１ａの中心軸４６が、水排出口３１ｄから離れる方向にずらされている。
一方、触媒担体１１の中心軸４５に対して、排気ガス導入口３７、テーパ部３６、第１筒体２７の中心軸は一致している。理由は後述する。
第１の部材２４及び第２の部材２５の詳細について次図で説明する。
【００３０】
図２に示すように、第１の部材２４の底３４は、第２筒体３１の上部に沿って略円形状に形成される一般部３４ａと、この一般部３４ａから延び排気ガス排出口（図１、符号４３）に被せられる延出部３４ｂとからなる。
【００３１】
第２の部材２５の底４１も同様である。即ち、第２筒体３１に一般部４１ａが被せられ、この一般部４１ａから延出される延出部４１ｂに排気ガス排出口が設けられると共に排気ガス排出管２１が接合されている。排気ガス排出口を形成するのに必要な分だけ延出部４１ｂを設ければよく、第２の部材２５を楕円形とした場合等に比べ、コンパクトにすることができる。
第１筒体（図１、符号２７）の詳細を次図で説明する。
【００３２】
図３に示すように、第１筒体２７に複数の排気ガス規制部２７ａが形成されている。円筒状の第１筒体２７の一部に形成されることで、排気ガス規制部２７ａは、平面視で略Ｃ字状を呈する。これらの排気ガス規制部２７ａは、それぞれが同じ形状に形成されると共に、高さ方向で同じ高さに２箇所ずつ形成されている。同じ高さに形成された２つの排気ガス規制部２７ａを１段としたときに、このような排気ガス規制部２７ａが７段形成されている。
【００３３】
なお、排気ガス規制部２７ａの段数は任意であるが、次図で説明するような配置のされ方であることが望ましい。第１筒体２７について、さらに詳細に次図で説明する。
【００３４】
図４は、第１筒体２７を展開し内側から見た図であり、排気ガス規制部２７ａは、図面手前側に向かって突出している。同じ段（図面水平方向）の排気ガス規制部２７ａ，２７ａ間に形成され、排気ガスが通る規制部間通路２７ｂの長さは、全てαである。
【００３５】
同じ段に形成されている規制部間通路２７ｂ，２７ｂの中点を、それぞれＣ１とする。２つの中点Ｃ１間の長さＰは、第１筒体２７の半周の長さに等しい。即ち、規制部間通路２７ｂの中点Ｃ１と規制部間通路２７ｂの中点Ｃ１とは、１８０°離して形成される。１８０°離して形成された排気ガス規制部２７ａは、第１筒体２７の中心軸（図１、符号４５）を挟んで対称に形成されている。
【００３６】
規制部間通路２７ｂの中点Ｃ１は、隣り合う段（図面上下方向）の排気ガス規制部２７ａの中点Ｃ２に高さ方向で一致する。即ち、隣り合う段の排気ガス規制部２７ａに対して、９０°位相をずらして配置されている。
【００３７】
排気ガス規制部２７ａの長さβ、排気ガス規制部２７ａの一端から規制部間通路２７ｂの中点Ｃ１までの長さ（１／２）α、排気ガス規制部２７ａの他端から規制部間通路２７ｂの中点Ｃ１までの長さ（１／２）αとした場合に、これらを足した長さ、β＋（１／２）α・２＝Ｐを１ピッチとする。この場合、１ピッチは１８０°であると共に、排気ガス規制部２７ａは、隣り合う段の排気ガス規制部２７ａに対して、９０°位相をずらして配置されているといえる。
【００３８】
１ピッチを１２０°とし、隣り合う排気ガス規制部に対して６０°位相をずらす、１ピッチを９０°とし、隣り合う排気ガス規制部に対して４５°位相をずらすことも可能である。
排気ガスが通過する排気ガス通路と水が通過する水通路について、詳細を次図で説明する。
【００３９】
図５に示すように、触媒担体１１の中心軸４５に、触媒ケース１２、第１筒体２７の中心軸が一致している。即ち、触媒担体１１の中心軸４５は、第１筒体２７の中心軸４５であるともいえる。
第２筒体３１の一般部３１ａの中心軸４６に対して、第１筒体２７の中心軸４５が、σ１だけ水排出管１８（水排出口）側にずらされている。
即ち、相対的に見て、第１筒体２７の中心軸４５は、第２筒体３１の中心軸４６に対して、水排出口側に近付けて配置されている。
【００４０】
排気ガスは、触媒担体１１内を図面表から裏に向かって流れ、浄化された排気ガスが、触媒ケース１２と第１筒体２７との間の排気ガス通路を図面裏から表に向かって通過する。
【００４１】
水は、第１筒体２７と第２筒体３１との間の水通路を、図面裏から表に向かって流れる。第１筒体２７の中心軸４５を水排出管１８（水排出口）側に近付けて配置することで、第１筒体２７と第２筒体３１との間に形成される水通路は、水排出管１８側で狭く（σ２）、水排出管１８から離れた部位で広く形成される（σ３）。即ち、水排出口近傍で流路面積が狭く、水排出口から離れた部位で流路面積が広い。このように形成されている理由については、後述する。
熱交換器１０の作用を次図以降で説明する。
【００４２】
図６の矢印（１）で示すように、排気ガス導入口３７から導入された排気ガスは、触媒担体１１に向かって流れる。排気ガスは、矢印（２）で示すように、触媒担体１１内を通過し、浄化される。浄化された排気ガスは、矢印（３）で示すように、触媒担体１１の下端から触媒ケース１２と第１筒体２７との間に向かって流れる。
【００４３】
第１底部２８に膨出部２８ａが形成されていることで、排気ガスを触媒ケース１２と第１筒体２７との間に向かって円滑に流すことができる。即ち、膨出部２８ａは、排気ガスの流れを導くガイドの役割を果たす。
触媒担体１１から出た後の作用について次図で説明する。
【００４４】
図７に示すように、排気ガスは、排気ガス規制部２７ａを避けるようにして、蛇行しながら上に向かって流れる。蛇行し第１筒体２７の上端から出た排気ガスは、基体１３の内部を通過し、排気ガス排出口４３及び排気ガス排出管２１から外部へ排出される。
【００４５】
白抜き矢印（５）で示すように、水導入管１７及び水導入口３１ｃから導入された水は、一部が白抜き矢印（６）で示されるように、水排出口３１ｄに向かって水排出口３１ｄまでの最短経路を通過する。導入された水の残部は、第１筒体２７の外周を周り、白抜き矢印（７）で示すように、水排出口３１ｄから離れた部位を上に向かって流れる。上に向かって流れた水は、白抜き矢印（８）で示すように、水排出口３１ｄ及び水排出管１８から外に向かって流れる。第１筒体２７を介して、排気ガスの熱が水に伝わる。即ち、水が温められる。
【００４６】
基体１３は、第１の部材２４と、この第１の部材２４に接合される第２の部材２５とからなる、排気ガスの通路を兼ねる中空体である。触媒担体１１や筒体２７，３１を支持するための基体１３を、排気ガスの通路としても用いる。基体１３の周縁に別途排気ガスの通路を設ける必要がなくなり、熱交換器１０を小型化することができる。
【００４７】
加えて、第１底部２８に膨出部２８ａが形成されている。膨出部２８ａが形成されることで、噴流で流すことができ、また、水の流路面積を大きく取ることができる。水の流路面積を大きくすることで、水の流量を増やすことができる。水の流量が多いことで水温の急激な上昇を防ぎ、水が沸騰することを防ぐことができる。水の沸騰を防ぐことで、水を円滑に流し、効率よく熱交換を行うことができる。
【００４８】
さらに、水排出口３１ｄ側の流路面積を狭く、水排出口３１ｄから離れた部位の流路面積を広くした（併せて図５も参照）。水導入口３１ｃから水排出口３１ｄまでの最短距離を通過する流路の面積を狭めることで、最短距離を通過する水の流量を減少させる。一方、水排出口３１ｄから遠く、水の流れにくい部位の流路面積を広げ、水の流量を増加させる。これにより、第１筒体２７と第２筒体３１との間の全周にわたってより均一に水を流すことができる。より均一に水を流すことで、水を円滑に流すことができ、熱交換の効率を高めることができる。
本発明の別実施例について次図以降で説明する。
【実施例２】
【００４９】
次に、本発明の実施例２を図面に基づいて説明する。
図８は実施例２の熱交換器の断面構成を示し、上記図１に対応させて表している。
図８に示すように、熱交換器５０は、基体５１を構成する第２の部材５２が、第１筒体５３の上端から一体的に形成される。プレス成形により第２の部材５２と第１筒体５３とを一体的に形成し、プレス成形で排気ガス規制部２７ａを形成する。第２の部材５２の下面には、第２筒体３１が取り付けられている。
【００５０】
第１筒体５３の端部に第２の部材５２を一体的に形成した場合も、本発明の効果を得ることができる。即ち、基体５１を排気ガスの通路として用いるため、別途排気ガスの通路を設ける必要がなくなり、熱交換器５０を小型化することができる。
【００５１】
加えて、熱交換器５０によれば、第２の部材５２と第１筒体５３とを一体的に形成することで、部品点数を削減することができると共に、組み立て工数を削減することができる。
他の別実施例について次図で説明する。
【実施例３】
【００５２】
次に、本発明の実施例３を図面に基づいて説明する。
図９は実施例３の熱交換器の断面構成を示し、上記図１に対応させて表している。
図９に示すように、熱交換器６０は、基体６１を構成する第２の部材６２が、第２筒体６３の端部から一体的に形成されている。また、第１筒体２７は、第２筒体６３の水排出口６３ａに向かって延びる鍔部６４が形成され、この鍔部６４を第２筒体６３の内周面に接合させて支持されている。
【００５３】
第２筒体６３の端部に第２の部材６２を一体的に形成した場合も、本発明の効果を得ることができる。即ち、基体６１を排気ガスの通路して用いるため、別途排気ガスの通路を設ける必要がなくなり、熱交換器６０を小型化することができる。
【００５４】
加えて、第２の部材６２と第２筒体６３とを一体的に形成することで、部品点数を削減することができると共に、組み立て工数を削減することができる。
さらに、鍔部６４を水排出口６３ａに向かって延ばすことで、水が沸騰した場合であっても、鍔部６４の下面に気泡が溜まることを防ぐことができる。気泡が溜まることを防ぎ、水を円滑に流すことができる。
他の別実施例について次図で説明する。
【実施例４】
【００５５】
次に、本発明の実施例４を図面に基づいて説明する。
図１０は実施例４の熱交換器の断面構成を示し、上記図５に対応させて表している。
熱交換器７０は、触媒担体７１の中心軸７２に、第２筒体７３の中心軸が一致している。加えて、第１筒体７５の中心軸７６は、触媒担体７１の中心軸７２からσ５水排出口３１ｄ側にずらされている。即ち、第２筒体７３の中心軸７２に対して、第１筒体７５の中心軸７６が、水排出口３１ｄ側にずらされている。
【００５６】
水排出口３１ｄと排気ガス排出口４３とは、触媒担体７１の中心軸７２を基準に１８０°離して設けられている。
なお、排気ガス規制部（図１、符号２７ａ）の形成は任意である。排気ガス規制部を形成する場合には、触媒ケース７７と第１筒体７５との距離が変化するのに合わせて、周方向で深さが変化する。
【００５７】
触媒担体７１及び第２筒体７３に対して、第１筒体７５を水排出口３１ｄ側にずらす。水排出口３１ｄ側にずらすことで、水排出口３１ｄ側の水の流路面積を狭く（σ６）、水排出口３１ｄから離れた部位の流路面積を広くする（σ７）。水導入口から水排出口３１ｄまでの最短距離を通過する流路の面積を狭めることで、最短距離を通過する水の流量を減少させる。一方、水排出口３１ｄから遠く、水の流れにくい部位の流路面積を広げ、水の流量を増加させる。これにより、第１筒体７５と第２筒体７３との間の全周にわたってより均一に水を流すことができる。より均一に水を流すことで、水を円滑に流すことができ、熱交換の効率を高めることができる。
【００５８】
さらに、水の排出口３１ｄに対して、触媒担体７１の中心軸７２を挟んで排気ガス排出口４３を設けることで、以下の効果を奏する。
【００５９】
第１筒体７５は、触媒担体７１の中心軸７２を基準にして、水排出口３１ｄ側にずらされる。即ち、第１筒体７５を排気ガス排出口４３から離れる方向にずらす。ずらすことで、触媒ケース７７と第１筒体７５との間に形成される排気ガスの流路面積を、排気ガス排出口４３側で狭く（σ８）、排気ガス排出口４３から離れた部位（図面左側）で広くすることができる（σ９）。排気ガス排出口４３までの最短距離を通過する流路の面積を狭めることで、最短距離を通過する排気ガスの流量を減少させる。一方、排気ガス排出口４３から遠く、排気ガスの流れにくい部位の流路面積を広げ、排気ガスの流量を増加させる。これにより、触媒ケース７７と第１筒体７５との間の全周にわたってより均一に排気ガスを流すことができる。より均一に排気ガスを流すことで、排気ガスを円滑に流すことができ、熱交換の効率を高めることができる。
【００６０】
尚、本発明に係る熱交換器は、コージェネレーション装置や、その他の用途に適用することは差し支えない。また、本発明に係る熱交換器には、水に冷却水を用いることが望ましく、用途に応じて、最適な種類の媒体を用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明の熱交換器は、コージェネレーション装置に好適である。
【符号の説明】
【００６２】
１０，５０，６０，７０…熱交換器、１１，７１…触媒担体、１２，７７…触媒ケース、１３，５１，６１…基体、２４…第１の部材、２５，５２，６２…第２の部材、２７，５３，７５…第１筒体、３１，６３，７３…第２筒体、３７…排気ガス導入口、４３…排気ガス排出口、６４…鍔部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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